特表-14097398IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2014年6月26日
【発行日】2017年1月12日
(54)【発明の名称】車両端部構造
(51)【国際特許分類】
   B60R 19/24 20060101AFI20161216BHJP
   B60R 19/34 20060101ALI20161216BHJP
   F16F 7/00 20060101ALI20161216BHJP
【FI】
   B60R19/24 N
   B60R19/34
   F16F7/00 G
【審査請求】有
【予備審査請求】有
【全頁数】24
【出願番号】特願2014-552792(P2014-552792)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2012年12月18日
(11)【特許番号】特許第5920486号(P5920486)
(45)【特許公報発行日】2016年5月25日
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町1番地
(74)【代理人】
【識別番号】100079049
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳
(74)【代理人】
【識別番号】100084995
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 和詳
(74)【代理人】
【識別番号】100099025
【弁理士】
【氏名又は名称】福田 浩志
(72)【発明者】
【氏名】松代 真典
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動車株式会社内
【テーマコード(参考)】
3J066
【Fターム(参考)】
3J066AA02
3J066AA23
3J066BA03
3J066BB01
3J066BC01
3J066BD07
3J066BE01
3J066BE03
(57)【要約】
衝撃吸収性能を向上させる。
車両前面衝突時にクラッシュボックス(50)は、車両前後方向と直交する直交断面が六角形状に変形する。この直交断面の変形によって上面部(52)及び下面部(54)の車両後端部の車両幅方向両端部付近から接合部Sの車両幅方向両端部付近に向かって新稜線(R11、R12、R13、R14)が形成される。そして、このように車両前後方向(軸方向)の稜線が増えることによって、クラッシュボックス(50)における車両前後方向の強度が増加する。したがって、クラッシュボックス(50)が車両前後方向に圧壊する際に発生する荷重が大きくなり、この結果、クラッシュボックス(50)のエネルギー吸収量が増加する。つまりクラッシュボックス(50)の衝撃吸収性能が向上する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の前後方向の端部に車両幅方向に沿って配置されたバンパリインフォースメントと、
車両幅方向の両側下部に車両前後方向に沿って配置された骨格部材と、
前記バンパリインフォースメントと前記骨格部材との間に設けられ、前記バンパーリインフォースから入力された衝突荷重によって車両前後方向に圧壊する衝撃吸収部材と、
前記バンパリインフォースメントの上部から前記衝撃吸収部材側に延出すると共に前記衝撃吸収部材の上面部の端部に該端部の車両幅方向の幅よりも狭い接合幅で接合された上側延出部と、
前記バンパリインフォースメントの下部から前記衝撃吸収部材側に延出すると共に前記衝撃吸収部材の下面部の端部に該端部の車両幅方向の幅よりも狭い接合幅で接合された下側延出部と、
を備える車両端部構造。
【請求項2】
前記衝撃吸収部材の前記上面部の端部及び前記下面部の端部と、前記バンパリインフォースメントの前記上側延出部及び前記下側延出部と、はそれぞれ溶接によって接合されている、
請求項1に記載の車両端部構造。
【請求項3】
前記衝撃吸収部材の前記上面部及び前記下面部には、前記車両前後方向に沿って一つ又は二つ以上のビードが形成されている、
請求項1又は請求項2に記載の車両端部構造。
【請求項4】
前記衝撃吸収部材における車両前後方向と直交する直交断面の外形は略矩形状とされ、前記上面部と前記下面部との間を構成する側壁部の少なくとも一部は、複数の板部材が重ねられて接合されることにより構成されている、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の車両端部構造。
【請求項5】
前記衝撃吸収部材は、前記直交断面において、
前記側壁部の上部と前記上面部とを構成する上側板部と、
前記側壁部の下部と前記下面部とを構成する下側板部と、
前記上側板部及び前記下側板部が構成する前記側壁部の上部及び前記側壁部の下部の内側又は外側に重ねられ、前記上側板部及び下側板部と共に前記側壁部を構成する側板部と、
前記側板部の前記上面部側と前記下面部側のそれぞれの先端部が内側に屈曲して形成され、前記上面部又は前記下面部に近接又は接触するフランジ部と、
を備える請求項4に記載の車両端部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両端部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、サイドメンバの前端部とバンパリインフォースメントとの間にクラッシュボックスを設けることが行われている。そして、クラッシュボックスが、車両衝突時に車両前後方向に圧壊することによって、エネルギー吸収がなされる。
【0003】
特許文献1には、クラッシュカン(クラッシュボックス)における左右側面に内側に凹で上下方向に延びるビードが形成され、上下面に外側に突出して車幅方向に延びるビードが形成された技術が開示されている。この先行技術のクラッシュカン(クラッシュボックス)では、前突時等、所定値以上の前後方向の衝突荷重が入力された際に、これらのビードが座屈変形の起点となる変形起点部として機能する。
【0004】
しかし、先行技術のクラッシュカン(クラッシュボックス)のビードは車両上下方向及び車両幅方向に沿っているので、クラッシュカン(クラッシュボックス)が車両前後方向に圧壊する際に発生する荷重を大きくする効果は殆どないと考えられる。よって、上記先行技術は、衝撃吸収性能を向上させることに関して改善の余地があった。
【0005】
また、クラッシュボックスに関連する技術が特許文献2に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2007−091048号公報
【特許文献2】特開2009−113675号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記事実を考慮し、衝撃吸収性能を向上させることができる車両端部構造を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第一態様に係る車両端部構造は、車両の前後方向の端部に車両幅方向に沿って配置されたバンパリインフォースメントと、車両幅方向の両側下部に車両前後方向に沿って配置された骨格部材と、前記バンパリインフォースメントと前記骨格部材との間に設けられ、前記バンパーリインフォースから入力された衝突荷重によって車両前後方向に圧壊する衝撃吸収部材と、前記バンパリインフォースメントの上部から前記衝撃吸収部材側に延出すると共に前記衝撃吸収部材の上面部の端部に該端部の車両幅方向の幅よりも狭い接合幅で接合された上側延出部と、前記バンパリインフォースメントの下部から前記衝撃吸収部材側に延出すると共に前記衝撃吸収部材の下面部の端部に該端部の車両幅方向の幅よりも狭い接合幅で接合された下側延出部と、を備えている。
【0009】
第一態様の車両端部構造では、バンパリインフォースメントから入力される衝突荷重によって、衝撃吸収部材が車両前後方向に圧壊することにより、エネルギー吸収がなされる。
【0010】
ここで、衝撃吸収部材が圧壊する際、バンパリインフォースメントの上側延出部及び下側延出部が上下方向に開き、これら上側延出部及び下側延出部に接合された衝撃吸収部材の上面部の端部及び下面部の端部も一体となって上下方向に開く。
【0011】
このとき、接合幅は衝撃吸収部材の上面部の端部及び下面部の端部よりも幅が狭いので、上面部の端部及び下面部の端部の接合部位のみがバンパリインフォースメントの上側延出部及び下側延出部と一体となって上下方向に開く。よって、衝撃吸収部材の上面部及び下面部の車両前後方向と直交する直交断面は、接合部位を上底又は下底とする略台形状に変形する。この直交断面の変形によって、衝撃吸収部材の上面部及び下面部には、新たに車両前後方向の新稜線が形成される。
【0012】
そして、車両前後方向の新稜線が新たに形成されることによって(車両前後方向の稜線が増えることによって)、衝撃吸収部材の車両前後方向の強度が増加する。したがって、衝撃吸収部材が車両前後方向に圧壊する際に発生する荷重が大きくなり、この結果、衝撃吸収部材のエネルギー吸収量が増加する。つまり、衝撃吸収部材の衝撃吸収性能が向上する。
【0013】
本発明の第二態様に係る車両端部構造は、前記衝撃吸収部材の前記上面部の端部及び前記下面部の端部と、前記バンパリインフォースメントの前記上側延出部及び前記下側延出部と、はそれぞれ溶接によって接合されている。
【0014】
第二態様の車両端部構造では、衝撃吸収部材の上面部の端部及び下面部の端部と、バンパリインフォースメントの上側延出部及び下側延出部とが溶接以外の接合方法(例えば、ボルト及びナット)によって接合された構成と比較し、部品点数が削減する。
【0015】
本発明の第三態様に係る車両端部構造は、前記衝撃吸収部材の前記上面部及び前記下面部には、前記車両前後方向に沿ってビードが形成されている。
【0016】
第三態様の車両端部構造では、衝撃吸収部材の上面部及び下面部に形成された車両前後方向に沿ったビードによって、衝撃吸収部材の車両前後方向の強度が増加され、衝撃吸収部材のエネルギー吸収量が増加する。更に、衝撃吸収部材が車両前後方向に圧壊する際に、ビードが形成された部位と比較し、ビードが形成されていない相対的に剛性が小さい部位に新稜線がより明確に形成される。
【0017】
本発明の第四態様に係る車両端部構造は、前記衝撃吸収部材における車両前後方向と直交する直交断面の外形は略矩形状とされ、前記上面部と前記下面部との間を構成する側壁部の少なくとも一部は、複数の板部材が重ねられて接合され構成されている。
【0018】
第四態様の車両端部構造では、衝撃吸収部材の側壁部の少なくとも一部は、複数の板部材が重ねられて接合されているので、側壁部は剛性が大きくなる。よって、側壁部は面外変形が発生しにくくなり、相対的に上面部及び下面部が上下方向に開きやすくなる。したがって、衝撃吸収部材の上面部及び下面部に新稜線が新たに形成されやすくなる。
【0019】
本発明の第五態様に係る車両端部構造は、前記衝撃吸収部材は、前記直交断面において、前記側壁部の上部と前記上面部とを構成する上側板部と、前記側壁部の下部と前記下面部とを構成する下側板部と、前記側壁部の上部及び前記側壁部の下部の内側又は外側に重ねられ、前記上側板部及び下側板部と共に前記側壁部を構成する側板部と、前記側板部の前記上面部側と前記下面部側のそれぞれの先端部が内側に屈曲して形成され、前記上面部又は前記下面部に近接又は接触するフランジ部と、を備える請求項4に記載の車両端部構造。
【0020】
第五態様の車両端部構造では、衝撃吸収部材上面部又は下面部に近接又は接触するフランジ部によって、直交断面の略矩形状の角部の稜線の崩れが防止又は抑制される。よって、衝撃吸収部材がより理想的に車両前後方向に圧壊するので、新稜線が安定して荷重を負担する。
【発明の効果】
【0021】
第一態様の車両端部構造によれば、衝撃吸収性能を向上させることができる。
【0022】
第二態様の車両端部構造によれば、部品点数を削減することができる。
【0023】
第三態様の車両端部構造によれば、衝撃吸収部材の上面部及び下面部に新稜線をより明確に形成することができる。
【0024】
第四態様の車両端部構造によれば、衝撃吸収部材の上面部及び下面部に新稜線をより確実に形成することができる。
【0025】
第五態様の車両端部構造によれば、新稜線が安定して荷重を負担することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
図1】本発明の一実施形態に係る車両端部構造が採用された車両前部を示す平面図である。
図2】サイドメンバにおけるクラッシュボックスとの接合部位(要部)を示す斜視図である。
図3】クラッシュボックスを示す斜視図である。
図4図3に示すクラッシュボックスの車両幅方向に沿った縦断面図である。
図5A図1に示すクラッシュボックスを展開した状態を示す斜視図である。
図5B図5Aの展開状態の一枚の板金の側板部を折り曲げ加工した状態を示す斜視図である。
図5C図5Aの展開状態の一枚の板金を折り曲げ加工し自己打点溶接して作製された状態を示す斜視図である。
図6A図1に示すクラッシュボックスの上面図である。
図6B】車両前面衝直後の図6Aに示すクラッシュボックスの上面部の端部及び下面部の端部が上下方向に開いた状態を模式的に示す車両幅方向に見た側面図である。
図7A】車両前面衝突直前の図1に示す車両前部の車両前後方向に沿った縦断面を模式的に示す縦断面図である。
図7B】車両前面衝突直後の図1に示す車両前部の車両前後方向に沿った縦断面を模式的に示す縦断面図である。
図8図7Bに示す車両前面衝突直後のクラッシュボックスの変形状態を模式的に示す斜視図である。
図9A】バンパリインフォースメントの上側延出部及び下側延出部とクラッシュボックスの上面部の端部及び下面部の端部との接合部の車両幅方向の接合幅と、クラッシュボックスの上面部の及び下面部と車両幅方向の幅と、の関係を説明する説明図である。
図9B】他の例の接合部の車両幅方向の接合幅と、クラッシュボックスの上面部の及び下面部と車両幅方向の幅と、の関係を説明する図9Aに対応する説明図である。
図10】側板部にフランジ部が形成されていないクラッシュボックスを示す図2に対応する縦断面図である。
図11】二つの板部材を有するクラッシュボックスを示す図2に対応する縦断面図である。
図12A】クラッシュボックスの背面図である。
図12B】クラッシュボックスの平面図である。
図12C】クラッシュボックスの左側面図である。
図12D】クラッシュボックスの正面図である。
図12E】クラッシュボックスの右側面図である。
図12F】クラッシュボックスの下面図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
<車両前部>
本発明の一実施形態に係る車両端部構造が採用された車両前部について説明する。なお、各図において示される矢印UPは車両上下方向上側を示し、矢印FRは車両前後方向前側を示し、矢印OUTは、車両幅方向外側を示している。
【0028】
図1及び図2に示すように、車両10の前端部には、長尺状のバンパリインフォースメント(フロントバンパリインフォースメント)30が車両幅方向を長手方向して配置されている。このバンパリインフォースメント30は高強度部材であり、その前面側には図示しないバンパカバーが取り付けられている。また、車両10の車両幅方向の両側下部には、高強度部材の長尺状のサイドメンバ(フロントサイドメンバ)12が車両前後方向を長手方向として配置されている。
【0029】
各サイドメンバ12の前端部は、バンパリインフォースメント30に対して車両前後方向後側へ所定距離だけ離間した位置(オフセットした位置)に配置されている。そして、各サイドメンバ12の前端部とバンパリインフォースメント30との間に、それぞれ金属製のクラッシュボックス50が設けられている。なお、クラッシュボックス50は、図示していないボルト及びナット等によって、サイドメンバ12の前端部とバンパリインフォースメント30とに取り付けられている。
【0030】
<クラッシュボックス>
つぎに、クラッシュボックス50について説明する。なお、クラッシュボックス50は、図1に示すように、車両幅方向の両側にそれぞれ設けられているが、左右対称である以外は、同様の構造であるので、一方のみを図示して説明する。また、クラッシュボックス50の車両前後方向(軸方向)と直交する直交断面においては、図心(軸心)に向かう方向側を「内側」とし、この反対方向側を「外側」として説明する。
【0031】
図3に示すように、クラッシュボックス50における車両前後方向(軸方向)と直交する直交断面は、略四角形状(矩形状)とされ、車両前後方向前側が開口した箱形状とされている(図4の縦断面図及び図12A図12Fに示す6面図も参照)。なお、図1及び図6Aに示すように、平面視において、クラッシュボックス50の先端部50Aは、車両幅方向外側に向かって車両後方側に若干傾斜している。
【0032】
図3及び図4に示すように、クラッシュボックス50は、車両上下方向に対向して配置された上面部52及び下面部54と、車両幅方向に対向して配置された側壁部56及び側壁部58と、車両前後方向後側に設けられた後面部60と、を含んで構成されている。また、図4に示すように、クラッシュボックス50の角部には、車両前後方向に沿った稜線R1、R2、R3、R4が形成されている。また、図3に示すように、クラッシュボックス50の側壁部56、58における前端部には、取付フランジ59が形成されている。
【0033】
図1図3図4図6Aに示すように、クラッシュボックス50の上面部52と下面部54とには、車両前後方向に沿った長いビード61、62、63が、車両幅方向に間隔あけて形成されている。また、上面部52及び下面部54における中央のビード62の後方側には、車両前後方向に沿った短いビード64が形成されている。なお、図3及び図4に示すように、車両幅方向に並んだ三つの長いビード61、62、63は内側(軸心側)に凸となっており、図3に示すように後方側の短いビード64は外側に凸となっている。
【0034】
また、車両幅方向に対向して配置された側壁部56、58における車両上下方向中央部には、車両前方向に沿って外側に凸となったビード65及びビード66が一直線状に並んで形成さている。
【0035】
図4に示すように、クラッシュボックス50は、車両前後方向と直交する直交断面では、上側板部112、下側板部114、側板部116、及び側板部118で構成されている。上側板部112の直交断面は車両幅方向の両端部が下側に屈曲して形成された側部112Aを有するU字形状(略溝形状)とされ、上面部52と側壁部56、58の上部を構成する。また、下側板部114の直交断面は車両幅方向の両端部が上側に屈曲して形成された側部114Aを有するU字形状(略溝形状)とされ、下面部54と側壁部56、58の下部を構成する。
【0036】
そして、これら上側板部112の側部112Aと下側板部114の側部114Aとのそれぞれ内側に側板部116、118が重ねられ接合されている。すなわち、上側板部112の側部112A及び下側板部114の側部114Aと、側板部116、118と、で側壁部56、58が構成されている。
【0037】
なお、前述した側壁部56、58のビード65、66は、側板部116、118に形成されている。
【0038】
側板部116、118には、それぞれ上下方向の先端部が内側に屈曲することによってフランジ部116A、118Aが形成されている。各フランジ部116A、118Aは、上側板部112及び下側板部114が構成する上面部52及び下面部54の内側面に沿って近接して配置されている。また、各フランジ部116A、118Aの曲げ起端には、車両前後方向に沿った稜線R5、R6、R7、R8が形成されている。
【0039】
このように、本実施形態のクラッシュボックス50は、車両前後方向と直交する直交断面の外形は、略四角形状であるが、各角部に形成された四つの稜線R1、R2、R3、R4に加え、側板部116、118のフランジ部116A、118Aによって形成された四つの稜線R5、R6、R7、R8を有する構成となっている。つまり、本実施形態のクラッシュボックス50は、車両前後方向の稜線を合計八つ有する構造となっている。
【0040】
<クラッシュボックスの製作方法>
つぎに、クラッシュボックス50の製作方法について、図5A図5Cを用いて説明する。なお、図5A図5Cでは、図における上下方向がクラッシュボックス50の軸方向(車両10に組み付けられた状態の車両前後方向)であり、後面部60が上側に図示されている。
【0041】
図5Aに示すように、クラッシュボックス50の展開形状は、後面部60を中心に、上側板部112、下側板部114、側板部116、118が延出した平面視略十字形状とされている。
【0042】
この一枚の板金を、図5A図5Cに示すように、折曲線(図5A及び図5Bでは一点破線で図示)に沿って折り曲げ加工する。そして、上側板部112の側部112A及び下側板部114の側部114Aと側板部116、118とを自己打点溶接することで、箱形状のクラッシュボックス50が製作される。なお、折り曲げ加工される部位が稜線R1〜R8となる。
【0043】
<バンパリインフォースメント>
つぎに、バンパリインフォースメント30について説明する。
【0044】
図2及び図7Aに示すように、バンパリインフォースメント30の車両前後方向の断面は、車両後方側を開口側とする断面ハット形状となっている。
【0045】
具体的には、車両前後方向を面外方向として配置された前面部36の上下端部から、それぞれ車両後方側に上側延出部32及び下側延出部34が延出している。そして、バンパリインフォースメント30の上側延出部32の後端部には、上側に屈曲したフランジ部32Aが形成され、下側延出部34の後端部には、下側方向に屈曲したフランジ部34Aが、それぞれ形成されている。
【0046】
バンパリインフォースメント30の上側延出部32には車両幅方向を長手方向とする溶接用長孔38が形成され、下側延出部34には車両幅方向を長手方向とする溶接用長孔39が形成されている。また、図2に示すように、前面部36にはバンパリインフォースメント30にクラッシュボックス50を組み付ける際に利用する組付用孔37A、37B、37Cが形成されている。
【0047】
<バンパリインフォースメントとクラッシュボックスとの接合部位>
つぎに、バンパリインフォースメント30とクラッシュボックス50との接合部位について説明する。
【0048】
図2及び図7Aに示すように、バンパリインフォースメント30の上側延出部32と下側延出部34との間(開口内)にクラッシュボックス50の車両前方側部端部が挿入されている。そして、上側延出部32及び下側延出部34に形成された溶接用長孔38、39を用いて、バンパリインフォースメント30の上側延出部32及び下側延出部34とクラッシュボックス50の上面部52の前端部52A及び下面部54の前端部54Aとが、それぞれアーク溶接よって接合されている(図1及び図6Aも参照)。
【0049】
図2に示すように、溶接用長孔38、39は、クラッシュボックス50の上面部52の前端部52A及び下面部54の前端部54Aの車両幅方向の幅よりも狭い(図6Aも参照)。また、図2に示すS部分が溶接用長孔38、39を用いてアーク溶接で接合された部位である(以降、「接合部S」と記す)。
【0050】
なお、図9Aの説明図に示すように、接合部Sの車両幅方向の接合幅L2は、クラッシュボックス50の上面部52の前端部52A及び下面部54の前端部54Aの車両幅方向の幅L1よりも狭くなっている(図1図6Aも参照)。別の観点から説明すると、接合部Sの車両幅方向の端部STと、上面部52及び下面部54の車両幅方向の端部52T、54Tと、の間は接合されていない非接合部となっている。
【0051】
<作用及び効果>
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【0052】
図1に示すように、クラッシュボックス50は、バンパリインフォースメント30とサイドメンバ12の前端部との間に組付けられている。そして、図7A及び図7Bに示すように、車両10が衝突体99に車両前面衝突すると(或いは、車両10に衝突体99が車両前面衝突すると)、衝突荷重がバンパリインフォースメント30に入力される。入力された衝突荷重は、クラッシュボックス50を介してサイドメンバ12へ伝達される。このときクラッシュボックス50は車両前後方向(軸方向)に圧縮されて蛇腹状に変形、すなわち圧壊することにより、エネルギー吸収がなされる。
【0053】
ここで、図7Bに示すように、クラッシュボックス50が圧壊する際、バンパリインフォースメント30の上側延出部32及び下側延出部34は上下方向に開く(上下口開きが発生する)。そして、バンパリインフォースメント30の上側延出部32及び下側延出部34が上下方向に開くことで、上側延出部32及び下側延出部34に接合されたクラッシュボックス50の上面部52の前端部52A及び下面部54の前端部54Aも一緒に、矢印Yで示すように、上下方向に開く。
【0054】
このように、バンパリインフォースメント30の上側延出部32及び下側延出部34と、クラッシュボックス50の上面部52の前端部52A及び下面部54の前端部54Aと、が矢印Yで示すように上下方向に一体となって開くことで(変形することで)、効果的にエネルギー吸収がなされる。
【0055】
ここで、図1図2図6A図9Aに示すように、バンパリインフォースメント30の上側延出部32及び下側延出部34における接合部Sの車両幅方向の接合幅(図9AのL2参照)は、クラッシュボックス50の上面部52前端部52A及び下面部54の前端部54Aのそれぞれの車両幅方向の幅(図9AのL1参照)よりも狭くなっている。
【0056】
よって、車両10が車両前面衝突時おいて、クラッシュボックス50の上面部52及び下面部54が上下方向に開く際、図4の二点破線(想像線)及び図8に模式的に示すように、接合部Sのみがバンパリインフォースメント30の上側延出部32及び下側延出部34と一緒に上下に開く。
【0057】
このため、クラッシュボックス50の上面部52及び下面部54の車両前後方向(軸方向)と直交する直交断面は、接合部Sを上底又は下底とする略台形状に変形する。すなわち、クラッシュボックス50の直交断面は略六角形状に変形する。そして、この直交断面の変形によって、上面部52及び下面部54には、車両後端部の車両幅方向両端部付近から接合部Sの車両幅方向両端部近傍に向かって新稜線R11、R12、R13、R14が新たに形成される。
【0058】
よって、図4に示すように、クラッシュボックス50には、四つの角部の稜線R1、R2、R3、R4及びフランジ部116A、118Aによって形成された四つの稜線R5、R6、R7、R8の合計八つ稜線に加え、クラッシュボックス50の変形に伴って新たに四つの新稜線R11、R12、R13、R14が形成される。つまり、クラッシュボックス50は、車両前面衝前(クラッシュボックス変形前)では8つの稜線を有する構造であったが、車両前面衝後(クラッシュボックス変形後)には合計12本の稜線を有する構造となる。
【0059】
そして、このように車両前後方向(軸方向)の稜線が増えることによって、クラッシュボックス50における車両前後方向の強度が増加する。したがって、クラッシュボックス50が車両前後方向に圧壊する際に発生する荷重が大きくなり、この結果、クラッシュボックス50のエネルギー吸収量が増加する。つまりクラッシュボックス50の衝撃吸収性能が向上する。
【0060】
なお、新稜線R11、R12、R13、R14は、平面視において、正確には車両前後方向に対して若干車両幅方向に傾斜しているが、新稜線R11、R12、R13、R14も車両前後方向の稜線に含まれる。
【0061】
また、図4に示すように、クラッシュボックス50の側壁部56、58は、上側板部112の側部112Aと下側板部114の側部114Aとのそれぞれ内側に側板部116、118が重ねられて接合されているので、側壁部56、58の剛性が大きくなる。よって、側壁部56、58の面外変形が発生しにくくなり、相対的にクラッシュボックス50の上面部52及び下面部54が上下方向に開きやすくなる。したがって、クラッシュボックス50の上面部52及び下面部54に、新たに新稜線R11〜R14がより形成されやすくなる。
【0062】
また、クラッシュボックス50には、車両前後方向に沿ったビード61、62、63、64、65が形成されている。よって、クラッシュボックス50における車両前後方向の強度が増加され、クラッシュボックス50のエネルギー吸収量が増加する。
【0063】
更に、クラッシュボックス50の上面部52及び下面部54の車両前後方向に沿ったビード61、62、63は、車両幅方向に間隔をあけて形成されている。そして、クラッシュボックス50が車両前後方向に圧壊する際に、剛性が大きいビード61、62、63と比較し、ビード61とビード62との間及びビード62とビード63との間の剛性が小さい部位に新稜線R11〜R14が明確に形成される。なお、ビード61、62、63は、平面視において、新たに形成されることが想定される新稜線R11〜R12と交差しないように形成されている。
【0064】
ここで、本実施形態では、図1図4図6Aに示すように、クラッシュボックス50の上面部52及び下面部54には、中央の長いビード62の後方側に短いビード64が形成されている。よって、本実施形態のクラッシュボックス50では、正確には、図6A及び図6Bに示すように、前方側の長いビード61、62、63と後方側の短いビード64との間に車両幅方向に沿った折目R20が形成され、その折目R20を後端部として新稜線R11〜R12がビード61、62、63間に形成される。
【0065】
また、図4に示すように、クラッシュボックス50の上面部52及び下面部54に沿って近接するフランジ部116A、118Aが、上面部52及び下面部54の内側への変位(面外方向の変位)を抑制する。よって、クラッシュボックス50の角部の稜線R1〜R4の稜線崩れが防止又は抑制され、クラッシュボックス50がより理想的に車両前後方向(軸方向)に圧壊する。そして、クラッシュボックス50がより理想的に車両前後方向に圧壊することで、新稜線R11〜R14が安定して荷重を負担する。
【0066】
また、バンパリインフォースメント30の上側延出部32及び下側延出部34とクラッシュボックス50の上面部52の前端部52A及び下面部54の前端部54Aとが、それぞれ溶接よって接合されている。よって、溶接以外の接合方法、例えば、ボルト及びナットによって締結されて接合された構成と比較し、部品点数が削減する。
【0067】
更に、本実施形態では、図5A図5Cに示すように、クラッシュボックス50の展開形状は、後面部60を中心とする十字状の一枚の板金である。そして、この一枚の板金を折り曲げて自己打点溶接して箱形状のクラッシュボックス50が作製される。よって、複数の部品を接合してクラッシュボックス50が作製される構成と比較し、部品点数が削減する。
【0068】
<変形例>
つぎに本実施形態の変形例について説明する。
【0069】
(接合部Sの変形例)
本実施形態では、バンパリインフォースメント30の上側延出部32及び下側延出部34とクラッシュボックス50の上面部52の前端部52A及び下面部54の前端部54Aとが、それぞれアーク溶接よって接合されていたが、これに限定されない。アーク溶接以外の溶接、例えばスポット溶接によって接合されていてもよい。或いは、溶接以外の方法、例えば、ボルト及びナットによって締結されていてもよい。
【0070】
また、本実施形態では、図9Aに示すように、車両幅方向に延在する接合部Sであったが、これに限定さない。例えば、図9Bに示すように、複数の接合部SAが隙間をあけて並んだ構成であってもよい。なお、この場合、車両幅方向の両端の接合部SA間の幅が接合部Sの接合幅L2となる。要は、新稜線R11〜R14が形成されるように、接合部Sの車両幅方向の接合幅が、クラッシュボックス50の上面部52の前端部52A及び下面部54の前端部54Aの車両幅方向の幅よりも狭くなっていればよい。別の観点から説明すると、接合部Sの車両幅方向の端部STと、上面部52及び下面部54の車両幅方向の端部52T、54Tと、の間は接合されていない非接合部が形成されていればよい。
【0071】
(バンパリインフォースメント30の変形例)
本実施形態では、図2及び図7Aに示すようにバンパリインフォースメント30の上側延出部32には後端部から上側に屈曲したフランジ部32Aが形成され、下側延出部34には後端部から下側方向に屈曲したフランジ部34Aが形成されている。言い換えると、バンパリインフォースメント30の車両前後方向の断面は、車両後方側を開口側とする断面ハット形状となっている。しかし、このような形状に限定されない。例えば、上側延出部32及び下側延出部34にフランジ部32A、34Aが形成されていない断面横U字形状であってもよい。要は、バンパリインフォースメント30には、クラッシュボックス50の上面部52及び下面部54に接合する上側延出部32及び下側延出部34が形成されていればよい。
【0072】
(クラッシュボックスボックスの変形例)
本実施形態では、図4に示すように、クラッシュボックス50のフランジ部116A、118Aは上面部52及び下面部54の内側面に近接した構成であるが、これに限定されない。フランジ部116A、118Aが上面部52及び下面部54の内側面に接触していてもよい。
【0073】
また、本実施形態では、クラッシュボックス50の上側板部112の側部112A及び下側板部114の側部114Aの内側に側板部116、118が重ねられて接合されていたが、これに限定されない。上側板部112の側部112A及び下側板部114の側部114Aの外側に側板部116、118が重ねられて接合されていてもよい。なお、この場合は、フランジ部116A、118Aは上面部52及び下面部54の外側面に近接又は接触する構成となる。
【0074】
また、図10に示すように、フランジ部116A、118A(図4参照)が形成されていないクラッシュボックス120であってもよい。具体的には、クラッシュボックス120は、上側板部112の側部112A及び下側板部114の側部114Aに、フランジ部116A、118A(図4参照)が形成されていない側板部126、128が重ねられて接合されている構成であってもよい。なお、図10では、側板部126、128は、側部112A、114Aの内側に重ねられて接合されているが、側部112A、114Aの外側に重ねられて接合されていてもよい。
【0075】
また、本実施形態では、図5A図5Cに示すように、クラッシュボックス50の展開形状は、後面部60を中心とする十字状の一枚の板金を折り曲げて自己打点溶接して箱形状のクラッシュボックス50を作製したがこれに限定されない。
【0076】
例えば、図11に示すクラッシュボックス121のように、車両幅方向の両端部が上側に屈曲して形成された側部122Aを有するU字形状の上側板部122と、車両幅方向の両端部が上側に屈曲して形成された側部124Aを有するU字形状の下面部124と、の二つの板部材を上下に対向して配置し、側部122Aと側部124Aとを重ねて接合した構成であってもよい。
【0077】
また、本実施形態では、図3図4に示すようにクラッシュボックス50、120、121は、車両前後方向(軸方向)と直交する直交断面が略四角形状(矩形状)とされ、車両前後方向前側が開口した箱形状であったがこれに限定されない。例えば、側壁部が外側又は内側に屈曲した断面形状であってもよい。
【0078】
また、本実施形態は、衝撃吸収部材の一例としてのクラッシュボックス50、120、121は、車両前部のバンパリインフォースメント(フロントバンパリインフォースメント)30と骨格部材の一例としてのサイドメンバ(フロントサイドメンバ)12との間に設けられていたが、これに限定されない。クラッシュボックスが車両後端部のリアバンパリインフォースメントとリアサイドメンバとの間に設けられていてもよい。
【0079】
<その他>
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。
【0080】
例えば、クラッシュボックス50の上面部52及び下面部54には、ビード61、62、63が形成されていたが、これに限定されない。形成されるビードは一つ又は二つであってもよいし、四つ以上であってもよい。ビードが形成されていなくてもよい。
【0081】
また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
図1
図2
図3
図4
図5A
図5B
図5C
図6A
図6B
図7A
図7B
図8
図9A
図9B
図10
図11
図12A
図12B
図12C
図12D
図12E
図12F

【手続補正書】
【提出日】2014年10月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の前後方向の端部に車両幅方向に沿って配置されたバンパリインフォースメントと、
車両幅方向の両側下部に車両前後方向に沿って配置された骨格部材と、
前記バンパリインフォースメントと前記骨格部材との間に設けられ、前記バンパーリインフォースから入力された衝突荷重によって車両前後方向に圧壊する衝撃吸収部材と、
前記バンパリインフォースメントの上部から前記衝撃吸収部材側に延出すると共に前記衝撃吸収部材の上面部の端部に該端部の車両幅方向の幅よりも狭い接合幅で接合された上側延出部と、
前記バンパリインフォースメントの下部から前記衝撃吸収部材側に延出すると共に前記衝撃吸収部材の下面部の端部に該端部の車両幅方向の幅よりも狭い接合幅で接合された下側延出部と、
を備え、
前記衝撃吸収部材における車両前後方向と直交する直交断面の外形は略矩形状とされ、前記上面部と前記下面部との間を構成する側壁部の少なくとも一部は、複数の板部材が重ねられて接合されることにより構成され、
前記衝撃吸収部材は、前記直交断面において、
前記側壁部の上部と前記上面部とを構成する上側板部と、
前記側壁部の下部と前記下面部とを構成する下側板部と、
前記上側板部及び前記下側板部が構成する前記側壁部の上部及び前記側壁部の下部の内側又は外側に重ねられ、前記上側板部及び下側板部と共に前記側壁部を構成する側板部と、
前記側板部の前記上面部側と前記下面部側のそれぞれの先端部が内側に屈曲して形成され、前記上面部又は前記下面部に近接又は接触するフランジ部と、
を備える車両端部構造。
【請求項2】
前記衝撃吸収部材の前記上面部の端部及び前記下面部の端部と、前記バンパリインフォースメントの前記上側延出部及び前記下側延出部と、はそれぞれ溶接によって接合されている、
請求項1に記載の車両端部構造。
【請求項3】
前記衝撃吸収部材の前記上面部及び前記下面部には、前記車両前後方向に沿って一つ又は二つ以上のビードが形成されている、
請求項1又は請求項2に記載の車両端部構造。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0002】
発明が解決しようとする課題
[0007]
本発明は、上記事実を考慮し、衝撃吸収性能を向上させることができる車両端部構造を提供することが目的である。
課題を解決するための手段
[0008]
本発明の第一態様に係る車両端部構造は、車両の前後方向の端部に車両幅方向に沿って配置されたバンパリインフォースメントと、車両幅方向の両側下部に車両前後方向に沿って配置された骨格部材と、前記バンパリインフォースメントと前記骨格部材との間に設けられ、前記バンパーリインフォースから入力された衝突荷重によって車両前後方向に圧壊する衝撃吸収部材と、前記バンパリインフォースメントの上部から前記衝撃吸収部材側に延出すると共に前記衝撃吸収部材の上面部の端部に該端部の車両幅方向の幅よりも狭い接合幅で接合された上側延出部と、前記バンパリインフォースメントの下部から前記衝撃吸収部材側に延出すると共に前記衝撃吸収部材の下面部の端部に該端部の車両幅方向の幅よりも狭い接合幅で接合された下側延出部と、を備え、前記衝撃吸収部材における車両前後方向と直交する直交断面の外形は略矩形状とされ、前記上面部と前記下面部との間を構成する側壁部の少なくとも一部は、複数の板部材が重ねられて接合されることにより構成され、前記衝撃吸収部材は、前記直交断面において、前記側壁部の上部と前記上面部とを構成する上側板部と、前記側壁部の下部と前記下面部とを構成する下側板部と、前記上側板部及び前記下側板部が構成する前記側壁部の上部及び前記側壁部の下部の内側又は外側に重ねられ、前記上側板部及び下側板部と共に前記側壁部を構成する側板部と、前記側板部の前記上面部側と前記下面部側のそれぞれの先端部が内側に屈曲して形成され、前記上面部又は前記下面部に近接又は接触するフランジ部と、備えている。
[0009]
第一態様の車両端部構造では、バンパリインフォースメントから入力される衝突荷重によって、衝撃吸収部材が車両前後方向に圧壊することにより、エネルギー吸収がなされる。
[0010]
ここで、衝撃吸収部材が圧壊する際、バンパリインフォースメントの上側延出部及び下側延出部が上下方向に開き、これら上側延出部及び下側延出部に接合された衝撃吸収部材の上面部の端部及び下面部の端部も一体となって上下方向に開く。
[0011]
このとき、接合幅は衝撃吸収部材の上面部の端部及び下面部の端部よりも幅が狭いので、上面部の端部及び下面部の端部の接合部位のみがバンパリインフォースメントの上側延出部及び下側延出部と一体となって上下方向に開く。よって、衝撃吸収部材の上面部及び下面部の車両前後方向と直交する直交断面は、接合部位を上底又は下底とする略台形状に変形する。この直交断面の変形によって、衝撃吸収部材の上面部及び下面部には、新たに車両前後
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0003】
方向の新稜線が形成される。
[0012]
そして、車両前後方向の新稜線が新たに形成されることによって(車両前後方向の稜線が増えることによって)、衝撃吸収部材の車両前後方向の強度が増加する。したがって、衝撃吸収部材が車両前後方向に圧壊する際に発生する荷重が大きくなり、この結果、衝撃吸収部材のエネルギー吸収量が増加する。つまり、衝撃吸収部材の衝撃吸収性能が向上する。また、衝撃吸収部材の側壁部の少なくとも一部は、複数の板部材が重ねられて接合されているので、側壁部は剛性が大きくなる。よって、側壁部は面外変形が発生しにくくなり、相対的に上面部及び下面部が上下方向に開きやすくなる。したがって、衝撃吸収部材の上面部及び下面部に新稜線が新たに形成されやすくなる。また、衝撃吸収部材上面部又は下面部に近接又は接触するフランジ部によって、直交断面の略矩形状の角部の稜線の崩れが防止又は抑制される。よって、衝撃吸収部材がより理想的に車両前後方向に圧壊するので、新稜線が安定して荷重を負担する。
[0013]
本発明の第二態様に係る車両端部構造は、前記衝撃吸収部材の前記上面部の端部及び前記下面部の端部と、前記バンパリインフォースメントの前記上側延出部及び前記下側延出部と、はそれぞれ溶接によって接合されている。
[0014]
第二態様の車両端部構造では、衝撃吸収部材の上面部の端部及び下面部の端部と、バンパリインフォースメントの上側延出部及び下側延出部とが溶接以外の接合方法(例えば、ボルト及びナット)によって接合された構成と比較し、部品点数が削減する。
[0015]
本発明の第三態様に係る車両端部構造は、前記衝撃吸収部材の前記上面部及び前記下面部には、前記車両前後方向に沿ってビードが形成されている。
[0016]
第三態様の車両端部構造では、衝撃吸収部材の上面部及び下面部に形成された車両前後方向に沿ったビードによって、衝撃吸収部材の車両前後方向の強度が増加され、衝撃吸収部材のエネルギー吸収量が増加する。更に、衝撃吸収部材が車両前後方向に圧壊する際に、ビードが形成された部位と比較し、ビードが形成されていない相対的に剛性が小さい部位に新稜線がより明確に形成される。
[0017]
[0018]
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0004】
[0019]
[0020]
発明の効果
[0021]
第一態様の車両端部構造によれば、衝撃吸収性能を向上させることができる。
[0022]
第二態様の車両端部構造によれば、部品点数を削減することができる。
[0023]
第三態様の車両端部構造によれば衝撃吸収部材の上面部及び下面部に新稜線をより明確に形成することができる。
[0024]
[0025]
図面の簡単な説明
[0026]
図1]本発明の一実施形態に係る車両端部構造が採用された車両前部を示す平面図である。
図2]サイドメンバにおけるクラッシュボックスとの接合部位(要部)を示す
【国際調査報告】